تعیین شکل حفره آبشستگی در لوله های دوبل مستغرق تحت اثر جریان در زوایای مختلف

انتقال هیدروکربنها از طریق خطوط لوله ای مستغرق در بستر دریا ، روشی بسیار متداول در مهندسی سواحل می باشد. اندرکنش این خطوط لوله با جریان اطراف آنها، باعث آبشستگی در زیر لوله و شکم دادن آنها می شود که با خطر شکست لوله و تخلیه سیال درون آن در آب همراه است. علت این پدیده تغییر در رژیم جریان آب در اطراف لوله و افزایش تنش برشی بستر و درجه آشفتگی در نزدیکی لوله می باشد. شکستگی لوله و تخلیه هیدروکربنها در آب، به سبب از بین بردن حیات آبزیان ، موجب آسیب به محیط زیست دریایی می گردد. بنابراین مطالعه وبررسی این پدیده ، به ویژه در حالت وجود دو لوله موازی با توجه به اندرکنش آنها با هم، دارای اهمیت زیادی است. هدف از ارایه این پایان نامه ، تعیین زاویه بهینه استقرار لوله دوم، نسبت به لوله اصلی است بطوریکه کمترین عمق آبشستگی را نتیجه بدهد. در واقع لوله اول در کف فلوم ثابت است و لوله دوم تحت زوایای مختلف نسبت به خط تراز کف بستر و بصورت موازی با لوله اول قرار می گیرد. آزمایشات در یک فلوم به طول 10 متر و عرض 75 سانتیمتر ، در آزمایشگاه تحقیقاتی سازه های هیدرولیکی که جناب دکتر حاجی کندی تاسیس نموده اند، انجام گردید. از ماسه به ضخامت 20 سانتیمتر به عنوان بستر طبیعی استفاده شد و لوله پلاستیکی به قطر 2.54 سانتیمتر در کف، عمود بر راستای جریان قرار گرفت.سپس لوله بعدی با همان قطر در سه فاصله مختلف از لوله اول و موازی با آن در زوایای0،30،45،60،90،120،135،150 درجه نسبت به خط تراز کف بستر قرار گرفت و جریان با دبی های مختلف عبور داده شد و عمق های آبشستگی در پایان هر آزمایش در جهت محور طولی بستر اندازه گیری گردید و شکل حفره آبشستگی در اطراف لوله ها برای هر آزمایش بدست آمد. با توجه به بررسی نتایج آزمایشگاهی، کمترین میزان آبشستگی در زاویه 0 درجه اتفاق افتاد و افزایش زاویه تا 90 درجه با افزایش عمق آبشستگی و افزایش زاویه از 90 درجه تا 150 درجه با کاهش عمق آبشستگی همراه بود. همچنین میزان عمق آبشستگی با فاصله دو لوله از هم، بعلت تغییر در میزان اندرکنش آنها، رابطه عکس داشت.